REACCIONES REDOX EN LA INDUSTRIA

REACCIONES REDOX EN LA INDUSTRIA

http://cienciasdejoseleg.blogspot.com/2012/07/identificacion-de-una-reaccion-como.htmlReaccin RedoxTransferencia de electrones entre los reactivosOxidacin (prdida de electrones)Reduccin (ganancia de electrones).Agente reductor: suministra electrones Agente oxidante: elimina electrones.

Fuente: www.fullquimica.com/2011/12/reacciones-redox.htmlAplicaciones en la IndustriaIndustria Cosmtica Productos de higiene, perfumes, cremas, los cuales estn constituidos por sustancias naturales o sintticas en las cuales se suele estabilizar el potencial redox con el fin de poderse utilizar en las diversas partes del cuerpo humano.Industria Alimenticia Sustancias llamadas antioxidantes (un tipo de conservador). Evitan la alteracin de las cualidades originales de los alimentos. Mediante las sustancias antioxidantes diversos alimentos susceptibles a la oxidacin alargan su vida til. Estos agentes de reduccin pueden tambin actuar como pro-oxidantes. Por ejemplo, la vitamina C tiene actividad antioxidante cuando reduce sustancias oxidantes tales como el perxido de hidrgeno, sin embargo puede tambin reducir iones de metales lo que conduce a la generacin de radicales libres a travs de la reaccin de Fenton. 2 Fe3+ + Ascorbato 2 Fe2+ + Dehidroascorbato2 Fe2+ + 2 H2O2 2 Fe3+ + 2 OH + 2 OHAplicaciones en la Industria Industria electrnica Las reacciones de oxidacin-reduccin son muy frecuentes en las industrias electrnicas ya que constituyen el principal funcionamiento de las pilas elctricas, una fuente de energa prctica y sencilla para hacer funcionar varios aparatos elctricos, que van desde radios y relojes, hasta juguetes.Pila de Daniell:

Industria metalrgica Con este proceso, el mineral se convierte en un xido abarcando los procesos de obtencin de metales (a partir de xidos, sulfuros, carbonatos, as como en la preparacin de aleaciones y amalgamas. Algunos campos de la investigacin en la metalurgia estn enfocados en la bsqueda de combustibles energticos con procesos que involucran procesos de piro-metalurgia. Su principal funcin est dada por la extraccin de elementos transurnicos de los cultivos que se hacen como parte del proceso de formacin de combustibles, e involucra electro refinamiento en sales fundidas. Aplicaciones en la IndustriaExtraccin de HierroLa obtencin del hierro es un claro ejemplo de obtencin de un metal por reduccin.En trminos econmicos, la reduccin del mineral de hierro es la aplicacin ms importante de la pirometalurgia con carbono. La extraccin del hierro es de dificultad intermedia ya que la reduccin del xido de hierro(III) no se reduce con la rapidez que lo hace el mineral de cobre para la obtencin de este metal. El proceso se desarrolla en un alto horno.Extraccin de HierroLa mezcla de minerales de hierro (Fe2O3, Fe3O4), coque (C), y la piedra caliza (CaCO3) se calienta con un chorro de aire caliente. La combustin de coque eleva la temperatura a 2000C, y la quema de carbono a monxido de carbono en la parte inferior del horno. El suministro de Fe2O3 de la parte superior del horno se encuentra con el CO caliente que sube desde abajo. El xido de hierro (III) se reduce, primero a Fe3O4 y luego a FeO entre 500-700 C, y el CO se oxida a CO2.

Fuente: Atknis P.W. y Shriver (2010) Extraccin de HierroLa reduccin final de hierro, de FeO, por monxido de carbono se produce entre 1000 y 1200 C en la regin central del horno. La funcin de la cal, CaO es combinarse con los silicatos presentes en el mineral para formar una capa fundida de silicatos de calcio (escoria) en la parte ms caliente del horno. La escoria es menos densa que el hierro y puede ser drenada.

Fuente: Atknis P.W. y Shriver (2010) Extraccin de HierroEl hierro formado funde a aproximadamente 400 C por debajo del punto de fusin del metal puro teniendo en cuenta el carbono disuelto que este contiene. El hierro impuro, la fase ms densa, se deposita en la parte inferior y se extrae a solidificarse en "arrabio", en el que el contenido de carbono es alto (alrededor del 4% en masa). La fabricacin de acero es entonces una serie de reacciones en las que el contenido de carbono se reduce y otros metales se usan para formar aleaciones con el hierro.

Fuente: Atknis P.W. y Shriver (2010) AoVolumen (Ton)AoVolumen (Ton)1991685.4902002688.1061992713.2252003625.0021993544.7752004587.2221994609.9152005607.5591995734.0002006644.1511996605.7162007623.9301997754.7722008473.2731998525.8252009280.772,661999576.414201077.0482000660.1092011174.4592001636.8372012173.257Tabla 1. Produccin de Hierro en Colombia(Fuente: SIMCO - Sistema de Informacin Minera Colombiana)Acero inoxidableAlgunos metales naturalmente tienen reacciones lentas aunque su corrosin sea termodinmicamente viable, algunos de estos metales son: Zinc, Magnesio, Cadmio y Cromo.

El acero inoxidabletiene mnimamente 11% de su composicin en cromo, elcual le otorgaresistencia a lacorrosin.

Acero inoxidableEl Acero inoxidable debe su resistencia a la presencia de una capa protectora llamada: Capa pasiva. Esta capa se forma espontneamente en la superficie del acero cuando est expuesto al Oxgeno.

Acero inoxidableCuando se presentan daos mecnicos en la capa esta se regenera espontneamente.

Acero inoxidableLa capa es transparente y est estrechamente adherida al acero, tan adherida que el ancho es de aproximadamente 3.4 nm

Fuente: Comit Colombiano de Productores de Acero- ANDI

ConclusionesEs evidente el inmenso campo de accin de las reacciones oxido-reduccion, al igual que la gran importancia que tienen los procesos que incluyen estas reacciones tanto en la industria internacional como nacional.La extraccin de hierro por medio de la oxido-reduccin del mineral es utilizada en la industria como base para la produccin de acero, contribuyendo a la economa colombiana en alrededor de 251mil millones de pesos de impuestos, sin contar con los empleos directos e indirectos.

ReferenciasAtknis P.W. y Shriver (2010), Inorganic Chemistry, Fifth Edition, Cap. 5, NewYork.http://www.upme.gov.co/generadorconsultas/Consulta_Series.aspx?idModulo=4&tipoSerie=114&Fechainicial=31/12/1940&Fechafinal=30/09/2012http://www.andi.com.co/pages/proyectos_paginas/proyectos_detail.aspx?pro_id=1822&Id=79&clase=8&Tipo=2http://www.lawrencecreaghan.com/roycelowe/Archive/StainlessSteel.htmhttp://sassda.co.za/about-stainless/introduction-to-stainless-steel/http://www.j4stainless.com/info.htmlhttp://www.tut.fi/en/about-tut/departments/optoelectronics-research-centre/research/surface-science/nanostructured-surfaces/index.htm